液压传动与PLC实验指导书给学校.docx

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液压传动与PLC实验指导书给学校

实验一液压传动基础实验

液压传动是机械能转化为压力能，再由压力能转化为机械能而做功的能量转换传动机构。

油泵产生的压力大小，取决于负载的大小，而执行元件液压缸按工作需要通过控制元件的调节提供不同的压力、速度及方向，理解液压传动的基本工作原理和基本概念，是学习本课程的关健。

本实验通过液压缸的往复运动，了解压力控制、速度控制和方向控制的相关控制阀的作用及进一步理解液压传动基本工作原理和基本概念。

本实验教师可以边演示、边讲解、边提出问题；也可以使学生自行完成实验：

并观察现象、记录数据，解答问题。

一、实验目的：

通过教师边实验演示、边讲解，边提出问题，使学生进一步熟悉、掌握液压实验的基本操作，了解各种液压控制元件及在系统中的作用。

理解液压传动基本工作原理和基本概念，也可以在学生充分阅读理解实验指导书的基础上完成本实验，记录实验结果，回答指导书所列出的思考题。

二、实验装置：

图1为液压基础实验系统图。

按图1所示用带快速接头体的软管分别连接各模块组成实验用的液压系统图。

液压基础实验系统的组成：

液压元件：

10、11油缸两只，7：

单向调速阀一只，8：

单向节流阀一只，1：

单向阀一只，2：

二位四通电磁换向阀一只，3：

液控单向阀一只，4：

三位四通电磁换向阀一只，5：

三位三通手动换向阀一只，6：

减压阀一只，9：

行程阀一只，油泵一只。

图1

注意：

接好液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

三、实验步骤：

1、读通图1的液压系统，了解各液压元件的名称、熟悉液压职能符号及各液压元件在系统中的作用。

2、压力控制：

4）、限压（过载保护），调节泵站内部减压阀，压力表P1值随之变化，但不超过1Mpa。

调节减压阀6会改变压力值，最大不超过1Mpa。

3、方向控制：

全开调速阀7，节流阀8，Z2得电，缸的活塞杆向右运动，Z3得电，活塞杆向左退回，说明换向阀可以控制油缸的运动方向

4、速度控制：

进油节流：

1）、全松阀8，调节阀7的不同开度，观察相应活塞杆向右运动速度的快慢；

2）、在阀7某个开度时，调节阀8的不同开度，观察活塞杆向右运动相应的运动速度的快慢。

五、思考题

1、液压泵的工作压力由什么决定

2、减压阀6的工作原理

3、方向阀在液压系统中的作用。

4、节流阀在液压系统中的作用，改变节流阀的开度，为什么能引起液压缸运动速度变化？

5、调速阀7处于某开度，改变阀8的开度（模拟负载），活塞杆右行速度为什么变化很小？

实验二叶片泵性能实验

一概述：

液压泵为液压系统的动力元件，使电机产生的机械能转换为油泵输出压力能，随着泵输出压力的增加，泵的内泄漏增多，使泵实际输出流量减小。

二、实验目的

1.测量叶片泵的流量—压力特性

2.撑握泵性能测试的方法

三、实验装置

用带有快速接体的液压软管根据图2连接完成液压系统，用专用的实验导线，按电气控制图连好电气部分电路。

注意：

接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

图2（电气控制）

图图2（油路部分）

四、实验步骤：

1、Z1、Z2上电，旋紧节流阀2，调阀1，使P1的出口压力为0.8Mpa

2、调节压力，观察流量和流速。

（注意：

压力<=1.2MPa

实验三调速阀特性实验

一、实验目的

调速阀为定差减压阀和节流阀的组合，该阀调节流量时，基本不受负载的影响，阀输出流量基本稳定。

1、旋转调速阀调节手轮，可调节阀的输出流量（顺时针阀口开大），可测阀的调节范围。

2、调速阀进出口压力变化对输出流量有一定影响。

二、实验装置

用带有快速接头的液压软管，根据图6组成液压回路

注意：

接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

图3（电气控制部分）

图3（油路部分）

三、实验步骤

1、流量调节范围

1）、电磁换向阀的Z1、Z2上电，旋紧单向调速阀，调减压阀，使得P的出口压力为0.8MPa。

2）、电磁换向阀Z1、Z2得电，旋松单向调速阀使之输出流量，通过逐步调节单向调速阀，观察流量大小。

3）、单向调速阀3的调节手轮从全松----全紧-----全松连续转三次，观察单向调速阀小流量和大流量。

2、进口压力——输出流量测试

在单向调速阀小流量和大流量时，分别调减压阀1，从低压到高压并测单向调速阀的进口压力P1（P1<=1.2MPa），观察流量值的变化。

实验四换向阀特性

一、实验目的

换向阀是以一定的形式完成油路的通断，达到换向的目的。

二、实验内容

1、换向特性：

按实验规范，换向阀两端电磁铁连续得电、失电十次换向可靠。

二、实验系统

用带有快速接头的液压软管，根据图2组成液压回路

注意：

接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

三、实验步骤

1、调减压阀使P1=0.8MPa。

2、全开节流阀后，Z1得电，P→B直接回油箱。

Z2得电P2有压力。

Z1、Z2均失电，P1≈0.8MPa，连续换向十次，换向阀可靠即可。

3、Z2得电，调节节流阀开口使换向阀一个阀口通过不同流量，同时记录P2值，并比较。

图4电气控制部分

图4（油路部分）

实验五油缸特性实验

一、实验目的

液压缸为液压系统执行元件，完成压力能转换为机械能的直线运动输出，本实验使学生了解和掌握液压缸部分实验项目的实验方法、实验规范，即试运行，全行程长度和缸负载效率的测定。

二、实验系统（图八）

图5（油路部分）

图5的电气接线图

三、实验步骤

1）、调阀1使P1=5MPa。

2）、全松阀4，Z1得电，主液压缸活塞杆右行，Z2得电活塞杆左行，油缸全行程反复运动十次。

3）、全行程长度：

测量油缸全行程、活塞杆伸出长度。

实验六基本回路实验

一、压力控制回路

1、压力调节回路图6

调节阀1，P随之发生变化

图6

2、减压回路图7

Z1不得电，油缸活塞杆右行到底，调节阀1使P1=0.8MPa，调阀2使P2=3MPa（调减压压力）

P1（MPa）

P2（MPa）

油缸运动

油缸到底

图7

4、换向阀卸荷回路图8

Z3得电，Z1失电，调阀1使P1=0.8MPa，Z1得电，泵卸荷，P1值为泵回油管阻力值。

图8

二、速度调节回路

油缸运动速度V=Q/A，一般控制进入油缸的流量就可以改变活塞杆运动速度，定压式节流调速采用改变节流阀、调速阀的阀口开口量，形成阀先后的压差，使油泵部分油从溢流阀溢出。

从而调节进入油缸的流量，而变压式旁路节流直接从油泵放掉部分流量。

1）、节流阀的进油节流调速图9

调阀1，使P1=0.8MPa，节流阀3全开，Z1得电，活塞杆右行，速度不变化。

Z2得电，油缸退回。

关小节流阀3，Z1得电，活塞杆右行，速度变慢。

同时观察P1、P2的值。

图9（油路图）

电控图

P1

P2

速度变化

节流阀全开

缸运动

缸到底

节流阀关小

缸运动

缸到底

2）、节流阀的旁路节流调速图10

调阀1，使P1=0.8MPa，随着节流阀开大，缸速度减小还是增加？

P1值在缸运动时增加还是减小？

图10（油路图）

电控图

3）、调速阀调速回路

参照图9、图10，把系统中的单向节流阀换成单向调速阀（注意此时节流阀和调速阀功能一样，可以互换）进行同样实验。

在此就不重复的阐述。

4）、调速阀的短接调速回路图11

阀4的Z1得电，活塞向右运动时，缸回油通过阀4，调速阀不起作用，不能改变油缸运动速度，当阀4的Z1失电，阀4关闭，缸回油通过调速阀节流，缸速度减慢。

图11（油路图）

电控图

5）、调速阀的串联调速回路图12

调节调速阀3开口小于阀5开口量。

当Z3得电、Z1、Z2得电系统不节流，缸运动速度不改变最快，Ⅰ工进（捎慢）Z2得电、Z1失电，Ⅱ工进（慢），Z1、Z2均失电，一般讲阀3节流口小的起作用。

缸往返运动，一般Z1、Z2在失电状态，压力油通过单向阀使油缸返回。

图12（油路图）

电控图

6）、调速阀的并联调速回路图13

调速阀3和4并联，两种进给速度不会相互影响，但是采用这种回路，在调速阀通过流量较大时，速度换接时造成缸运动的前冲，在实验时观察是否存在现象。

前冲原因是什么？

如何消除？

图13（油路图）

电控图

7）、差动快速回路图14

Z2、Z1均得电，缸右行差动。

Z1失电、Z2得电，缸右行不差动。

为什么差动时缸右行速度快？

理论计算V=？

D=40mm,d=25mm

图14

在测试中，由于管道阻力的影响，差动时速度不一定会快，所以在P进处加一个节流阀，以减小流量，使差动效果明显。

电控图

实验七节流调速特性实验

节流调速就是改变节流阀（调速阀）的阀口开口量，控制通过节流阀（调速阀）进入油缸的流量（油泵部分油从溢流阀溢出）达到调节油缸活塞杆的运动速度（定压式），也可以使油泵排出的油，部分直接从旁路连通的节流阀（调速阀）放掉，从而调节进入油缸的流量，改变油缸的速度。

对节流阀的调定某开口后，当负载变化时阀输出流量随之改变，而调速阀负载变化时输出流量基本不变。

一、实验目的

1、熟悉速度控制的基本回路，了解速度控制回路的工作原理，各液压元件在该回路中的作用。

2、了解节流元件的功能和结构。

3、分析比较采用节流阀及调速阀的各种节流调速回路的速度—负载特性。

4、要掌握多种控制方式，完成节流调速在液压系统的动作（按钮控制，继电器控制，PLC控制）

二、实验装置

用带有快速接头的液压软管，根据图的组成液压回路

注意：

接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

三、实验步骤

A、调速阀（节流阀）的回油节流调速回路（图15）

图15（油路部分）

电控图

1）、调节溢流阀1，使得P1的出口压力为0.8MPa

2）、电磁换向阀Z2得电，油缸活塞杆右行，电磁换向阀Z1得电，油缸活塞杆返回，Z1、Z2失电，油缸运动停止。

3）、调节节流阀3不同的开口量，分别记录油缸运动时间（通秒表测量运动时间），确定缸运动速度。

4）、用调速阀代替节流阀重复上述实验

B、调速阀（节流阀）的进油节流调速回路（图16）

实验步骤与回油节流调速相同

图16

C、调速阀（节流阀）的旁路节流调速回路（图17）

图17

实验步骤：

1）、关紧节流阀3，调内部减压阀，使P1=0.8MPa

2）、放松阀5，调节阀3的不同开口量分别记录油缸运动时间。

3）、在节流阀某开度，油缸左行到底，调加载阀5，记录左缸右行时P2。

4）、用调速阀代替节流阀重复上述实验

实验八PLC控制的液压回路实验

家具试训机

1、按国标GB10357.3—89规定，家具椅座、靠背耐久性及静荷试训，包括：

（1）座面静荷试训

（2）椅背静荷试训（3）座面椅背联合耐久性试训。

下图所示为椅背载荷试训，如需进行座面静荷试训时，座面上75Kg的法码应改为一加载气缸，调压力使为75Kg,同样加载靠背的气缸。

试方法为用气缸通过加载垫，以规定的力对座面和椅背的规定加载位施力加载，对静荷试训加力十次，每次10秒，对联合耐久性试训要反复加载到规定次数，加载速率为每分钟不超过40次，联合试训时，座面加载气缸压下，椅背加载一次，退回，座面加载缸退回，此为一个循环。

试训所需元件为气泵、三